8/17/2019 Investigacion Turbinas y Compresores Miguel Ignacio Lara Lara 4B MEC.

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Materia: Termodinámica.

Profesor: José Luis Rodríguez.

Carrera: Mecánica.

Grupo: 4

Tra!a"o: Tur!inas # compresor.

$%umno: Migue% &gnacio Lara Lara.

'ec(a de entrega: )* de octu!re de% )*+,.

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Tur!inas.

Es el nombre genérico que se le da a la mayoría de las tubo maquinas motoras. Estasson máquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y estese le agrega su energía a través de un rodente con paletas o alabes. Las turbinas son

máquinas que desarrollan par y potencia en el eje como resultado de la variación de lacantidad de movimiento del fluido que pasa a través de ellas. Dic o fluido puede ser ungas, vapor o líquido, si bien las notas que se dan a continuación son aplicables aturbinas que operan con gas o vapor.

En la práctica, las turbinas son máquinas compactas que trabajan a altas velocidadesmásicas, y aunque se produ!ca una transferencia de calor, la transferencia de calor por unidad de masa unitaria suele ser lo bastante peque"a como para poder despreciarse.

#or consiguiente $ % & ' (

Es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de

agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que secuenta con palas, élices, cuc illas o cubos colocados alrededor de su circunferencia,de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuer!a tangencial que impulsa larueda y la ace girar. Esta energía mecánica se transfiere atreves de un eje paraproporcionar el movimiento de una máquina, un generador eléctrico o una élice.)

Las turbinas constan de una o dos ruedas con paletas, denominadas rotor y estator,siendo la primera que, impulsada por el fluido, arrastran el eje en el que se obtiene elmovimiento de rotación.

El termino turbina suele aplicarse también, por ser el componente principal, al conjunto

de varias turbinas conectadas a un generador para la obtención de energía eléctrica.

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Las pérdidas de energía en una turbina de acción son*

' +ricción del fluido en el estator toberas-.

' +ricción del fluido en los pasajes del rotor álabes-.

' #érdidas de fluido en las puntas de los álabes o en las juntas.' +ricción entre el rotor y el fluido.

' #érdidas por ventilación.

' Energía cinética rec a!ada en el rotor.

El lenguaje com n de las turbinas suele ablarse de dos subgrupos principales*/idráulicas y térmicas.

0urbinas /idráulicas.

1on aquellas cuyo fluido de trabajo no sufre un cambio de densidad considerable através de un paso por el rodente o por el estator, estas son generalmente turbinas deagua, que son las más comunes, pero igual se pueden modelar como turbinas

idráulicas a los molinos de viento o aerogeneradores.

Dentro de este género suele ablase de*

- 0urbinas de 2cción* 1on aquellas en que el fluido no sufre ning n cambio depresión atreves de su paso por el rodete.

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'0urbinas de reacción* 1on aquellas en que el fluido sí sufre un cambio de presiónconsiderable a través de su paso por el rodete.

Tur!inas térmicas.

1on aquéllas cuyo fluido de trabajo sufre un cambio de densidad considerable a través

de su paso por la máquina.Estas se suelen clasificar en dos subconjuntos distintos debido a sus diferenciasfundamentales de dise"o*

0urbinas a vapor* su fluido de trabajo puede sufrir un cambio de fase durante su pasopor el rodete3 este es el caso de las turbinas a mercurio, que fueron populares en alg nmomento, y el de las turbinas a vapor de agua, que son las más comunes.

0urbina de vapor.

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0urbinas a gas* En este tipo de turbinas no se espera un cambio de fase del fluidodurante su paso por elrodete.

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0ambién al ablar de turbinas térmicas, suele ablarse de los siguientes subgrupos*

0urbinas a acción* en este tipo de turbinas el salto entálpico ocurre sólo en el estátor,dándose la transferencia de energía sólo por acción del cambio de velocidad del fluido.

0urbinas a reacción* el salto entálpico se reali!a tanto en el rodete como en el estátor, oposiblemente, sólo en rotor.

0urbinas eólicas.

4na turbina eólica es un mecanismo que transforma la energía del viento en otra formade energía til como mecánica o eléctrica.

La energía cinética del viento es transformada en energía mecánica por medio de larotación de un eje. Esta energía mecánica puede ser aprovec ada para moler, comoocurría en los antiguos molinos de viento, o para bombear agua, como en el caso del

molino multipala. La energía mecánica puede ser transformada en eléctrica medianteun generador eléctrico un alternador o un dinamo-. La energía eléctrica generada sepuede almacenar en baterías o utili!arse directamente.

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C-MPR /-R /.

4n compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión ydespla!ar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como gases y los vapores.Esto se reali!a a través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido en el

cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por élconvirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinéticaimpulsándola a fluir.

2l igual que las bombas, los compresores también despla!an fluidos, pero a diferenciade las primeras que son máquinas idráulicas, éstos son máquinas térmicas, ya que sufluido de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable de densidad y,generalmente, también de temperatura3 a diferencia de los ventiladores y lossopladores, los cuales impulsan fluidos compresibles, pero no aumentan su presión,densidad o temperatura de manera considerable.

Los compresores son ampliamente utili!ados en la actualidad en campos de laingeniería y acen posible nuestro modo de vida por ra!ones como*

'1on parte importantísima de muc os sistemas de refrigeración y se encuentran encada refrigerador casero.

'1e encuentran en sistemas de generación de energía eléctrica, tal como lo es el 5iclo6rayton.

'1e encuentran en el interior de muc os motores de avión, como lo son losturborreactores, y acen posible su funcionamiento.

'1e pueden comprimir gases para la red de alimentación de sistemas neumáticos, loscuales mueven fábricas completas.

0ipos*

El compresor de émbolo* Es un compresor atmosférico simple. 4n vástago impulsadopor un motor eléctrico, diésel, neumático, etc.- es impulsado para levantar y bajar elémbolo dentro de una cámara. En cada movimiento acia abajo del émbolo, el aire esintroducido a la cámara mediante una válvula. En cada movimiento acia arriba delémbolo, se comprime el aire y otra válvula es abierta para evacuar dic as moléculas deaire comprimidas3 durante estemovimiento la primera válvulamencionada se cierra. El airecomprimido es guiado a un tanquede reserva. Este tanque permite eltransporte del aire mediantedistintas mangueras. La mayoríade los compresores atmosféricosde uso doméstico son de este tipo.

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El compresor de tornillo* 2 n más simple que el compresor de émbolo, el compresor detornillo también es impulsado por motores eléctricos, diésel, neumáticos, etc.-. Ladiferencia principal radica que el compresor de tornillo utili!a dos tornillos largos paracomprimir el aire dentro de una cámara larga. #ara evitar el da"o de los mismostornillos, aceite es insertado para mantener todo el sistema lubricado. El aceite es

me!clado con el aire en la entrada de la cámara y es transportado al espacio entre losdos tornillos rotatorios. 2l salir de la cámara, el aire y el aceite pasan a través de unlargo separador de aceite donde el aire ya pasa listo a través de un peque"o orificiofiltrador. El aceite es enfriado y reutili!ado mientras que el aire va al tanque de reservapara ser utili!ado en su trabajo.

1istema pendular 0auro!!i* consiste en un pistón que se balancea sobre un ejegenerando un movimiento pendular e7ento de ro!amientos con las paredes internas delcilindro, que permite trabajar sin lubricante y alcan!ar temperaturas de me!cla muc osmayores.

2lternativos o reciprocantes* utili!an pistones sistema bloque'cilindro'émbolo como losmotores de combustión interna-. 2bren y cierran válvulas que con el movimiento delpistón aspira8comprime el gas. Es el compresor más utili!ado en potencias peque"as.#ueden ser del tipo erméticos, semi erméticos o abiertos. Los de uso doméstico son

erméticos, y no pueden ser intervenidos para repararlos. Los de mayor capacidad sonsemi erméticos o abiertos, que se pueden desarmar y reparar.

9otativo' elicoidal tornillo, scre$-* la compresión del gas se ace de manera continua,aciéndolo pasar a través de dos tornillos giratorios. 1on de mayor rendimiento y con

una regulación de potencia sencilla, pero su mayor complejidad mecánica y costo aceque se emplee principalmente en elevadas potencias, solamente.

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